核心素养与高中物理教学.ppt

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1、浙江省义乌中学 吴加澍(2016.09.29(2016.09.29 南京南京)这些年来不同国家或地区都在探索：这些年来不同国家或地区都在探索：2121世纪培养的学生应世纪培养的学生应具备哪些最核心的知识、能力与情感态度，才能成功地融入具备哪些最核心的知识、能力与情感态度，才能成功地融入未来社会，在满足个人自我实现需要的同时推动社会发展未来社会，在满足个人自我实现需要的同时推动社会发展?核心素养的提出 顺应国际教育发展的潮流五大支柱说 教科文组织教科文组织学会求知、学会做事、学会共处、学会发展、学会改变学会求知、学会做事、学会共处、学会发展、学会改变。关键能力说 经合组织经合组织 母语、外语、数

2、学与科学技术素养、信息素养、学习能力、母语、外语、数学与科学技术素养、信息素养、学习能力、公公民与社会素养、创业精神、艺术素养民与社会素养、创业精神、艺术素养。八大素养说 欧盟欧盟人与工具人与工具(能互动地使用工具能互动地使用工具););人与社会人与社会(能在异质群体中进行互动能在异质群体中进行互动)；人与自己人与自己(能自律自主地行动能自律自主地行动)。知识导向能力导向素养导向核心素养的提出 深化我国课程改革的诉求 经过多年教育改革，素质教育成效显著，但与立德树人的要经过多年教育改革，素质教育成效显著，但与立德树人的要求还存在一定差距，主要表现在重智轻德，单纯追求分数和升求还存在一定差距，主

3、要表现在重智轻德，单纯追求分数和升学率，学生的社会责任感、创新精神和实践能力较为薄弱等。学率，学生的社会责任感、创新精神和实践能力较为薄弱等。“知识为本知识为本”“以人为本以人为本”构建核心素养体系便是试图从构建核心素养体系便是试图从顶层设计顶层设计上解决这些难题。上解决这些难题。从双基到三维目标再到核心素养，既有融合更有超越。作为从双基到三维目标再到核心素养，既有融合更有超越。作为核心素养主要构成的关键能力和必备品格，实际上是三维目标核心素养主要构成的关键能力和必备品格，实际上是三维目标的提炼和整合。三维目标不是终极的目标，而是核心素养形成的提炼和整合。三维目标不是终极的目标，而是核心素养形

4、成的要素和路径。的要素和路径。上述变迁并非是政策风潮的权宜转向，而是教育本质的全面上述变迁并非是政策风潮的权宜转向，而是教育本质的全面回归，在根本上体现了从知识本位到以人为本的转变。回归，在根本上体现了从知识本位到以人为本的转变。(2.0(2.0转型升级版转型升级版)双基目标三维目标核心素养(1.0(1.0初级版初级版)(3.0(3.0聚焦强化版聚焦强化版)学生发展核心素养，主要是指学生应具备的，学生发展核心素养，主要是指学生应具备的，能够适应个人终生发展和社会发展需要的能够适应个人终生发展和社会发展需要的必备品必备品格格和和关键能力关键能力。核心素养的基本定位 核心素养的基本特征根基性：根基

5、性：核心素养是每个人发展与完善自我、融入社会及核心素养是每个人发展与完善自我、融入社会及胜任工作起基础作用的共同素养，是适用于一切情境和所有胜任工作起基础作用的共同素养，是适用于一切情境和所有人的最关键的、有益于学生终身发展的人的最关键的、有益于学生终身发展的DNADNA。整合性：整合性：核心素养是一种跨学科素养核心素养是一种跨学科素养,是知识、能力和态是知识、能力和态度的综合表现度的综合表现。发展性发展性:核心素养是天性和习性的核心素养是天性和习性的 结合，可教可学，具有发展的连续性和阶段性。结合，可教可学，具有发展的连续性和阶段性。态度素养=(知识+能力）非认知性素养非认知性素养认知性素养

6、认知性素养核心素养的内涵 中国学生发展核心素养总体框架全面发全面发展的人展的人 社会参与 文化基础学会学习学会学习健康生活健康生活责任担当责任担当实践创新实践创新人文底蕴人文底蕴科学精神科学精神核心素养的内涵自主发展 六大学生发展核心素养核心素养的内涵 人文积淀人文积淀;人文情怀人文情怀;审美情趣审美情趣 人文底蕴人文底蕴核心素养核心素养 基基 本本 要要 点点科学精神科学精神 健康生活健康生活 学会学习学会学习 实践创新实践创新 责任担当责任担当 理性思维理性思维;批判质疑；勇于探究批判质疑；勇于探究 乐学善学乐学善学;勤于反思勤于反思;信息意识信息意识珍爱生命；健全人格；自我管理珍爱生命；

7、健全人格；自我管理社会责任；国家认同；国际理解社会责任；国家认同；国际理解劳动意识；问题解决；技术应用劳动意识；问题解决；技术应用 高中学科核心素养 学生核心素养的培养，最终要落在学科核心素养的培育学生核心素养的培养，最终要落在学科核心素养的培育上。上。学科核心素养是指凸显学科本质、具有独特重要育人学科核心素养是指凸显学科本质、具有独特重要育人价值的素养价值的素养。学科核心素养是核心素养在特定学科的具体化，是学生学科核心素养是核心素养在特定学科的具体化，是学生学习一门学科之后所形成的具有学科特点的关键成就，是学习一门学科之后所形成的具有学科特点的关键成就，是学科育人价值的集中体现。只有抓住学科

8、核心素养，才能学科育人价值的集中体现。只有抓住学科核心素养，才能抓住学科教育的根本。抓住学科教育的根本。核心素养的内涵 高中学科核心素养学学 科科 核核 心心 素素 养养语文语文语言建构与运用、思维发展与提升、审美鉴赏与创造、文化传承与理解语言建构与运用、思维发展与提升、审美鉴赏与创造、文化传承与理解数学数学数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想像、数据分析数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想像、数据分析英语英语语言能力、文化意识、思维品质、学习能力语言能力、文化意识、思维品质、学习能力政治政治政治认同、理性精神、法治意识、公共参与政治认同、理性精神、法治意识、公共参与历史历

9、史历史时空观、史料佐证、历史理解、历史解释、历史价值观历史时空观、史料佐证、历史理解、历史解释、历史价值观地理地理人地观念、综合思维、区域认知、地理实践力人地观念、综合思维、区域认知、地理实践力物理物理物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任化学化学宏微结合，分类表征，变化守恒，模型认可，实验探究，绿色运用宏微结合，分类表征，变化守恒，模型认可，实验探究，绿色运用生物生物生命观念，理性思维，科学探究，珍爱生命生命观念，理性思维，科学探究，珍爱生命信息技术信息技术信息意识，计算思维，数字化学习，信息社会责任信息意识，计算思维，数字化学习，信息社会责

10、任通用技术通用技术技术意识，工程思维，创新设计，图样表达，物化能力技术意识，工程思维，创新设计，图样表达，物化能力体育与健康体育与健康运动能力，健康行为，体育品德运动能力，健康行为，体育品德物理物理物理物理物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任核心素养的内涵 高中物理核心素养从专业角度讲，物理核心素养主要由从专业角度讲，物理核心素养主要由“物理观念物理观念”、“科学思维科学思维”、“实验探究实验探究”、“科学态度与责任科学态度与责任”等等 四个方面的要素构成

11、。四个方面的要素构成。物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质。理学科特性的品质。通俗地理解，物理核心素养就是把所学的物理知识都通俗地理解，物理核心素养就是把所学的物理知识都忘掉后，所剩下的给人终身受用的东西；或者说，学过忘掉后，所剩下的给人终身受用的东西；或者说，学过的物理能给学生打下什么烙印，他跟没学过物理的人相的物理能给学生打下什么烙印，他跟没学过物理的人

12、相比会有怎样的差异。比会有怎样的差异。核心素养的内涵物理观念物理观念高中物理核心素养 内涵：内涵：要素：要素：表现：表现：是从物理学视角形成的关于物质、运动、能量和相互作用的是从物理学视角形成的关于物质、运动、能量和相互作用的基本认识；是物理概念和规律在头脑中的提炼和升华；是运用基本认识；是物理概念和规律在头脑中的提炼和升华；是运用物理知识和方法解释自然现象和解决实际问题的能力。物理知识和方法解释自然现象和解决实际问题的能力。主要包括物质观、运动观、能量观、相互作用观及应用等。主要包括物质观、运动观、能量观、相互作用观及应用等。形成经典物理的物质观、运动观、能量观、相互作用观等，形成经典物理的

13、物质观、运动观、能量观、相互作用观等，能用其解释自然现象和解决实际问题；能用其解释自然现象和解决实际问题；初步具有现代物理的物质观、运动观、能量观、相互作用观等，初步具有现代物理的物质观、运动观、能量观、相互作用观等，能用这些观念描述自然界的图景。能用这些观念描述自然界的图景。科学思维科学思维高中物理核心素养 内涵：内涵：要素：要素：表现：表现：主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等。主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等。是从物理学视角对客观事物本质属性、内在规律及相互关系的认识是从物理学视角对客观事物本质属性、内在规律及相互关系的认识方式；是基于经验事实建构理想模型的抽

14、象概括过程；是分析综合、方式；是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同推理论证等科学思维方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。能对客观事物进行抽象和概括，构建反映事物本质特征共同属性的能对客观事物进行抽象和概括，构建反映事物本质特征共同属性的物理模型和概念；物理模型和概念；具有规律意识，能通过科学推理，形成物理规律及理论，解释自然具有规律意识，能通过科学推理，形成物理规律及理论，解释自然现象和解决实际问

15、题；现象和解决实际问题；具有证据意识，能评估并使用证据对问题进行描述、解释和预测；具有证据意识，能评估并使用证据对问题进行描述、解释和预测；具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，追求科技创新。具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，追求科技创新。实验探究实验探究高中物理核心素养 内涵：内涵：要素：要素：表现：表现：是指具有科学探究的意识，能在真实情境中提出物理问题，形成猜是指具有科学探究的意识，能在真实情境中提出物理问题，形成猜测和假设，利用科学方法获取信息和处理信息，形成结论，以及对探测和假设，利用科学方法获取信息和处理信息，形成结论，以及对探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。究

16、过程和结果进行交流、评估、反思的能力。主要包括问题、证据、解释、交流等。主要包括问题、证据、解释、交流等。具有科学探究意识，能在不同情境中发现并提出可探究的物理问题，具有科学探究意识，能在不同情境中发现并提出可探究的物理问题，会合理猜测和假设；会合理猜测和假设；具有设计实验探究方案和获取证据的能力，能正确实施实验探究方具有设计实验探究方案和获取证据的能力，能正确实施实验探究方案，使用各种科技手段和方法收集信息；案，使用各种科技手段和方法收集信息；具有分析论证的能力，会使用不同方法和手段分析、处理信息，描具有分析论证的能力，会使用不同方法和手段分析、处理信息，描述、解释探究结果和变化趋势；述、解

17、释探究结果和变化趋势；具有合作与交流的意愿与能力，能准确表述和评估探究过程与结果。具有合作与交流的意愿与能力，能准确表述和评估探究过程与结果。科学态度与责任科学态度与责任高中物理核心素养 内涵：内涵：要素：要素：表现：表现：是指在认识科学本质，理解科学是指在认识科学本质，理解科学技术技术社会社会环境（环境（STSESTSE）的）的关系基础上形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任心。关系基础上形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任心。主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSESTSE等。等。理解科学、技术、社会和环境的关系。热爱自然，珍惜生命，具有理

18、解科学、技术、社会和环境的关系。热爱自然，珍惜生命，具有保护环境、节约能源，促进可持续发展的责任感。保护环境、节约能源，促进可持续发展的责任感。知道科学技术是人类共同的事业，应遵循普遍的伦理道德规范；知道科学技术是人类共同的事业，应遵循普遍的伦理道德规范；具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，实事具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，实事求是，不迷信权威，能基于证据和推理发表自己的见解；求是，不迷信权威，能基于证据和推理发表自己的见解；正确认识科学的本质，知道物理研究是一项富有创造性的工作，其正确认识科学的本质，知道物理研究是一项富有创造性的工作，其成果具有相对

19、持久性、普适性，同时也具有局限性；成果具有相对持久性、普适性，同时也具有局限性；高中物理课程结构必修必修1 1（2 2学分）学分）机械运动与物理模型；相互作用与运动规律；机械运动与物理模型；相互作用与运动规律；机械能及其守恒定律；能量转化及可持续发展机械能及其守恒定律；能量转化及可持续发展必修必修2 2（2 2学分）学分）静电场及其应用；电路与电器使用；静电场及其应用；电路与电器使用；磁场与场的观念；光学技术及应用磁场与场的观念；光学技术及应用选修选修1-11-1（2 2学分）学分）曲线运动与太空探索；动量与碰撞现象；曲线运动与太空探索；动量与碰撞现象；机械振动与机械波机械振动与机械波选修选修

20、1-21-2（2 2学分）学分）电势能与电势差；电磁感应及其应用；电势能与电势差；电磁感应及其应用；电磁振荡与电磁波电磁振荡与电磁波选修选修1-31-3（2 2学分）学分）光的波动性与微粒性；分子物理与统计规律；光的波动性与微粒性；分子物理与统计规律；原子核与基本粒子原子核与基本粒子选修选修2-12-1（2 2学分）学分）物理学与物理学与社会发展社会发展选修选修2-32-3（2 2学分）学分）物理学物理学发展前沿发展前沿选修选修2-22-2（2 2学分）学分）物理学与物理学与技术应用技术应用必修课必修课程程选修选修课程课程选修选修课程课程合合格格考考试试等等级级考考试试招生招生 参考参考物理教

21、学的应对 why(为何为何)what(是何是何)从物理教学到物理教育 how(如何如何)从学术形态到教育形态 从知识重现到知识重演课程内容课程内容 的转型的转型教学方式教学方式 的转型的转型物理教学的三个基本问题物理教学的三个基本问题物理教学的三个基本问题物理教学的三个基本问题 (3W)(3W)(3W)(3W)回归育人本位学会广义备课促进深度学习教育观念教育观念 的转型的转型 物理学科价值定位知识本位知识本位学科本位学科本位学生本位学生本位拨开知识本位的迷障拨开知识本位的迷障牛顿第二定律牛顿第二定律F=ma F=ma 在生产、生活实践中的应用在生产、生活实践中的应用摆脱学科本位的羁绊摆脱学科本

22、位的羁绊波利亚的统计数据：波利亚的统计数据：1%1%、29%29%、70%70%当年的学生对我说当年的学生对我说:“:“您教给我们的物理知识都还给您了您教给我们的物理知识都还给您了”赵凯华先生的观点：一个人学了物理之后干什么都可以，他赵凯华先生的观点：一个人学了物理之后干什么都可以，他 的物理没有白学。对于学物理的人无所谓的物理没有白学。对于学物理的人无所谓“改行改行”。一.从物理教学到物理教育 结果表明结果表明,只有不到十分之一的学生毕业后从事与核物理只有不到十分之一的学生毕业后从事与核物理有关的工作有关的工作,其余的都纷纷改行其余的都纷纷改行,活跃在金融活跃在金融、企业或行政等企业或行政等

23、岗位上。岗位上。杨福家院士的调查：杨福家院士的调查：这正是复旦物理系的成功！这正是复旦物理系的成功！一个令人沮丧的现象：一个令人沮丧的现象：物理课代表不愿报考物理专业物理课代表不愿报考物理专业物理教育不是成物理教育不是成物理教育不是成物理教育不是成“家家家家”的的的的教育教育教育教育,是成是成是成是成“人人人人”的教育的教育的教育的教育 物理学科价值定位知识本位知识本位学科本位学科本位学生本位学生本位回归学生本位的取向回归学生本位的取向“物理学不只是图表和数据物理学不只是图表和数据,它能带给你很多更珍贵的东西它能带给你很多更珍贵的东西:理性的思维方式、人生的哲学和人生的道路理性的思维方式、人生

24、的哲学和人生的道路.”陈佳洱陈佳洱 这段话正是对物理学科价值的诠释：让学生终身受益的不是这段话正是对物理学科价值的诠释：让学生终身受益的不是具体的物理知识，而是所学的知识忘掉之后剩下的东西，这就具体的物理知识，而是所学的知识忘掉之后剩下的东西，这就是物理学科核心素养。是物理学科核心素养。因此，我们要关注物理知识的文化取向，开发物理知识的因此，我们要关注物理知识的文化取向，开发物理知识的育人价值，从传统的以育人价值，从传统的以知识为本的物理教学知识为本的物理教学，转变为培育，转变为培育核核心素养为主的物理教育心素养为主的物理教育。拨开知识本位的迷障拨开知识本位的迷障摆脱学科本位的羁绊摆脱学科本位

25、的羁绊一.从物理教学到物理教育 物理学科价值定位 “量子物理是现代文明的基础，量子物理是现代文明的基础，可是很少人真懂，因为我们受经可是很少人真懂，因为我们受经典物理的观念影响太深。让你的典物理的观念影响太深。让你的宝宝早点熟悉量子物理的观念吧，宝宝早点熟悉量子物理的观念吧，未来属于他们未来属于他们！”朱清时院士的推荐语朱清时院士的推荐语 Facebook Facebook创始人马克创始人马克扎克伯扎克伯格在格在“脸书脸书”上晒出的一张照片上晒出的一张照片 他说他说:“:“我希望教给她的是一我希望教给她的是一种好奇心，世界上很多东西不是种好奇心，世界上很多东西不是显而易见的，我希望她能够自己显

26、而易见的，我希望她能够自己去探索。去探索。”一.从物理教学到物理教育 物理课堂教学转型 物理教学通常是物理教学通常是以知识为线索以知识为线索展开的，这就容易导致展开的，这就容易导致教师把教学的重点放在知识的落实上，而忽视了物理课教师把教学的重点放在知识的落实上，而忽视了物理课程的育人功能。程的育人功能。为了防止这种倾向，我们在设计和开展教学时必须以为了防止这种倾向，我们在设计和开展教学时必须以物理物理核心素养为导向核心素养为导向，将物理观念、科学思维、实验探，将物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等要求，至始至终贯穿在教学活动究、科学态度与责任等要求，至始至终贯穿在教学活动之中，使物理

27、教学过程成为学生核心素养的形成过程。之中，使物理教学过程成为学生核心素养的形成过程。一.从物理教学到物理教育20 0tvf20vs+=m【例【例1 1】一道练习题的教学一道练习题的教学 已知汽车质量已知汽车质量m,m,行驶速度行驶速度VoVo，汽车安装有防抱死刹车系统，汽车安装有防抱死刹车系统(ABS),(ABS),制动力恒为制动力恒为f f，设驾驶员的反应时间为，设驾驶员的反应时间为toto，问从驾驶，问从驾驶员发现情况到完全停车共经过多少距离员发现情况到完全停车共经过多少距离?除了知识之外还能使除了知识之外还能使学生得到些什么？学生得到些什么？m禁超载0v禁超速0t禁酒后驾车【例【例2 2

28、】弹簧的弹性限度弹簧的弹性限度*某老师的某老师的“破坏性演示破坏性演示”*换一种演示方法（铁丝弹簧）换一种演示方法（铁丝弹簧）从知识教学角度看：效果明显！从知识教学角度看：效果明显！从教书育人角度看：学生感受？从教书育人角度看：学生感受？物理课堂教学转型一.从物理教学到物理教育【例【例3 3】牛顿第三定律牛顿第三定律 以知识为本位的教学 教师列举实例，说明物体间的作教师列举实例，说明物体间的作用是相互的；用是相互的；演示两个弹簧秤对拉实验，讲解演示两个弹簧秤对拉实验，讲解相互作用力的大小、方向关系；相互作用力的大小、方向关系；总结得出牛顿第三定律。总结得出牛顿第三定律。评析评析这样的教学有什么

29、问题？这样的教学有什么问题？问题问题1 1：单靠老师的讲授，缺失学习者的主动参与和建构，：单靠老师的讲授，缺失学习者的主动参与和建构，即使对所学的知识，学生也是难以深入理解、切实掌握的即使对所学的知识，学生也是难以深入理解、切实掌握的；问题问题2 2：这种一步到位的教法，更是有悖于科学的本质（科：这种一步到位的教法，更是有悖于科学的本质（科学讲究证据，科学总是试图确定和避免偏见）学讲究证据，科学总是试图确定和避免偏见）。若长此以往，若长此以往，将使学生对科学形成错误的认知将使学生对科学形成错误的认知，认为科学发现总是一帆风顺认为科学发现总是一帆风顺的；甚至会以偏概全的；甚至会以偏概全，有碍科学

30、思维的培养。有碍科学思维的培养。一.从物理教学到物理教育【例【例3 3】牛顿第三定律牛顿第三定律 核心素养导向的教学物体作用的相互性物体作用的相互性【实验观察实验观察】【分析归纳分析归纳】螺旋桨螺旋桨 空气空气物块物块 水水磁铁磁铁 导导线线同学甲同学甲 同学同学乙乙汽车汽车 路面路面 无论是不同种类的物体（固体、液体、气体等），还是不同性质的无论是不同种类的物体（固体、液体、气体等），还是不同性质的力（重力、弹力、摩擦力、电磁力等），两个物体之间的作用总是相力（重力、弹力、摩擦力、电磁力等），两个物体之间的作用总是相互的。互的。一.从物理教学到物理教育有助于学生树立“相互作用观”相互作用力的

31、关系相互作用力的关系【猜想假设猜想假设】【实验探究实验探究】学生提出：一对相互作用力的方向相反，大小可能相同。学生提出：一对相互作用力的方向相反，大小可能相同。学生设计方案学生设计方案，交流后决定用两只弹簧秤对拉进行研究；交流后决定用两只弹簧秤对拉进行研究；学生分组实验并进行交流，多数学生是将弹簧秤水平放置的，也有学生分组实验并进行交流，多数学生是将弹簧秤水平放置的，也有学生补充，他们还做了弹簧秤竖直或斜向摆放的实验，结果两个力的学生补充，他们还做了弹簧秤竖直或斜向摆放的实验，结果两个力的大小都是相等的。老师肯定了他们的做法。大小都是相等的。老师肯定了他们的做法。交流中还有学生报告，他们实验时

32、发现两只弹簧秤读数并不相等，交流中还有学生报告，他们实验时发现两只弹簧秤读数并不相等，即使将弹簧秤重新调零也是如此。教师请学生分析这种即使将弹簧秤重新调零也是如此。教师请学生分析这种“反常反常”现象，现象，并提出相应的实验改进方法。并提出相应的实验改进方法。至此可以得出结论了吗？学生指出上述实验都是物体处于平衡状态至此可以得出结论了吗？学生指出上述实验都是物体处于平衡状态下做的，他们试图做非平衡状态（如加速运下做的，他们试图做非平衡状态（如加速运 动）时的实验，但读数困难。教师采用传感动）时的实验，但读数困难。教师采用传感 器演示，发现相互作用关系与运动状态无关。器演示，发现相互作用关系与运动

33、状态无关。【归纳结论归纳结论】学生尝试总结规律，并进行交流学生尝试总结规律，并进行交流针对两只读数不准的弹簧秤针对两只读数不准的弹簧秤,学生提出用第三只弹簧秤学生提出用第三只弹簧秤“等效替代等效替代”方案方案，经实际操作果然解决了问题。老师对学生创见表示高度赞赏。经实际操作果然解决了问题。老师对学生创见表示高度赞赏。一.从物理教学到物理教育多种方案收集 信息获取证据 坚持实事求是 彰显科学态度质疑、批判创造性见解强化证据意识领会科学本质学会分析论证准确表述结果二.从学术形态到教育形态 部分教师的疑惑*“牛一律无非就是牛二律在牛一律无非就是牛二律在a a=0=0时的特例，还有必要专门用时的特例，

34、还有必要专门用一节课来上吗？一节课来上吗？”*“机械能守恒定律能做的题用动能定理都能做，机械能守恒机械能守恒定律能做的题用动能定理都能做，机械能守恒定律不能做的题动能定理也能做定律不能做的题动能定理也能做，机械能守恒定律不是可以被机械能守恒定律不是可以被替代了吗替代了吗？”*学生已经学过自由落体运动及相关知识，为什么还要学伽学生已经学过自由落体运动及相关知识，为什么还要学伽 利略对自由落体运动的研究？利略对自由落体运动的研究？节外生枝？多此一举？可有可无？上述疑虑的产生上述疑虑的产生，都是以狭隘的知识观、甚至单纯从都是以狭隘的知识观、甚至单纯从 解题的角度去权衡知识的价值的解题的角度去权衡知识

35、的价值的。“什么知识最有价值什么知识最有价值?”斯宾塞的百年课程难题斯宾塞的百年课程难题 “生有涯而知无涯生有涯而知无涯”。今天看来，最有价值的知识，是今天看来，最有价值的知识，是能化为智慧、化为能力、化为品格的知识能化为智慧、化为能力、化为品格的知识，或者说是能促或者说是能促进学生核心素养发展的知识进学生核心素养发展的知识。感受科学方法的精华感受科学方法的精华 加深科学本质的理解加深科学本质的理解树立能量守恒的观念树立能量守恒的观念拓展分析问题的思路拓展分析问题的思路 牛顿运动定律的基石牛顿运动定律的基石标志物理学真正开端标志物理学真正开端二.从学术形态到教育形态 物理知识的形态 对于教学范

36、畴内的物理，具有作为对于教学范畴内的物理，具有作为科学的物理科学的物理和作为和作为教教育的物理育的物理的两重性的两重性。相应地，物理知识也有着两种形态：一种是外显的相应地，物理知识也有着两种形态：一种是外显的学术学术形态形态，另一种是内隐的另一种是内隐的教育形态教育形态。学术形态学术形态教育形态教育形态广广义义备备课课 前者揭示的是知识的表前者揭示的是知识的表层意义，即对物理世界的描述或解释；后者折射的是知识层意义，即对物理世界的描述或解释；后者折射的是知识的深层意义，即蕴含在知识背后的思维方式和价值取向。的深层意义，即蕴含在知识背后的思维方式和价值取向。学会广义备课 备课是教师对教材的备课是

37、教师对教材的“二次开发二次开发”，而不是简单地，而不是简单地照搬套用。教师的智慧就在于把学科知识激活，让学科照搬套用。教师的智慧就在于把学科知识激活，让学科内在的生命能量与价值显现出来。内在的生命能量与价值显现出来。我们提倡我们提倡广义备课广义备课，就是要，就是要将教学内容选择的标准，将教学内容选择的标准，从单纯的以从单纯的以学科知识体系学科知识体系为依据，转向以为依据，转向以培育核心素养培育核心素养为依据的路径上来，使物理教学从知识的学术形态拓深为依据的路径上来，使物理教学从知识的学术形态拓深到教育形态中去，充分发挥物理学科的育人价值。到教育形态中去，充分发挥物理学科的育人价值。二.从学术形

38、态到教育形态【例【例1 1】法拉第发现电磁感应现象法拉第发现电磁感应现象 电磁感应的现象电磁感应的现象 电磁感应的条件电磁感应的条件 电磁感应的规律电磁感应的规律 猜想假设、实验探究的科学方法猜想假设、实验探究的科学方法 锲而不舍、十年磨一剑的科学精神锲而不舍、十年磨一剑的科学精神 电磁互变、世界多样统一的科学观念电磁互变、世界多样统一的科学观念学术形态学术形态教育形态教育形态 如此简单的现象，如此简单的现象，如此简单的现象，如此简单的现象，何以花费十年时间？何以花费十年时间？何以花费十年时间？何以花费十年时间？二.从学术形态到教育形态 学会广义备课 学会广义备课【例【例2 2】开普勒第三定律

39、开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。公转周期的二次方的比值都相等。k=a3T2思考思考思考思考除了陈述知识之外，是否还可让学生除了陈述知识之外，是否还可让学生领略物理公式的简约之美领略物理公式的简约之美体会科学发现的艰难之旅体会科学发现的艰难之旅 29.46 29.46 9.539 9.539 土土土土 星星星星 11.86 11.86 5.20 5.20 木木木木 星星星星 1.88 1.88 1.524 1.524 火火火火 星星星星 1.0001.000 I.000I.000 地地地地 球球球球 0.615

40、 0.615 O.723 O.723 金金金金 星星星星 0.24 0.24 O.387 O.387 水水水水 星星星星 T a a3 T2 0.058 0.058 0.058 0.058 0.378 0.378 0.378 0.378 1.000 1.000 1.000 1.000 3.54 3.54 3.54 3.54 140.61 140.61 140.66 140.66 867.93 867.93 867.89 867.89它将时间与空间的关系它将时间与空间的关系它将时间与空间的关系它将时间与空间的关系表达得如此准确且简洁表达得如此准确且简洁表达得如此准确且简洁表达得如此准确且简洁 开

41、普勒是怎样开普勒是怎样开普勒是怎样开普勒是怎样 想到的？想到的？想到的？想到的？二.从学术形态到教育形态 学会广义备课【例【例3 3】库仑定律的教学库仑定律的教学流行的教法：流行的教法：演示实验演示实验获得数据获得数据总结规律总结规律科学性问题：科学性问题：教育性问题：教育性问题：实验的精确性？结论的普遍性？实验的精确性？结论的普遍性？淡化了库仑扭秤实验的教育内涵淡化了库仑扭秤实验的教育内涵!由此得出库仑定律由此得出库仑定律由此得出库仑定律由此得出库仑定律的教法有问题吗？的教法有问题吗？的教法有问题吗？的教法有问题吗？这种单纯以学科知识为依据的教学，既有悖科学的这种单纯以学科知识为依据的教学，

42、既有悖科学的本质，也无助于学生物理核心素养的培育。本质，也无助于学生物理核心素养的培育。二.从学术形态到教育形态【例【例3 3】库仑定律的教学库仑定律的教学小球间距小球间距游丝扭角游丝扭角 第一次第一次3636 36 36 第二次第二次1818 144 144 第三次第三次8.58.5 575.5 575.5巧妙的思想方法巧妙的思想方法221rQQKF=（610610-16-16 ）物理学家的物理学家的 智慧和勇气智慧和勇气（转化放大、平分电量）（转化放大、平分电量）2 2对科学真理对科学真理 的不懈追求的不懈追求 科学发展史实一再表明：只靠有限的科学发展史实一再表明：只靠有限的事实归纳或单纯

43、的逻辑推理，都不会导事实归纳或单纯的逻辑推理，都不会导致科学的发现。科学发现中最活跃的因致科学的发现。科学发现中最活跃的因素是猜想、假设与直觉。素是猜想、假设与直觉。学会广义备课二.从学术形态到教育形态三.从知识重现到知识重演 从学生遇到的“难题”说起f f=?=?m mS S、t t【例【例2 2】省会考题：把两支笔杆并在一起构成一条狭缝，使狭缝距离省会考题：把两支笔杆并在一起构成一条狭缝，使狭缝距离图甲约图甲约30cm,30cm,并与图中的横线平行，眼睛紧靠狭缝，你看到的图样将并与图中的横线平行，眼睛紧靠狭缝，你看到的图样将是下列各图中的是下列各图中的()()甲甲B BC CD DA A【

44、例【例1 1】课外活动课外活动:估测自行车阻力估测自行车阻力f f=?=?t 22Smmaf=反思：反思：我们的学生究竟缺什么我们的学生究竟缺什么?原因：原因：物理教学远离了物理学的源头物理教学远离了物理学的源头!学生最缺的是实践意识学生最缺的是实践意识和解决实际问题的能力和解决实际问题的能力 “绝大部分物理学是从现象中来的，现象是物理学绝大部分物理学是从现象中来的，现象是物理学 的根源。的根源。”杨振宁杨振宁 两种教学 学科知识只是形成学科素养的载体，学科活动才是形成学学科知识只是形成学科素养的载体，学科活动才是形成学科素养的渠道。为此，要转变知识学习方式，倡导深度学习科素养的渠道。为此，要

45、转变知识学习方式，倡导深度学习与协作学习。一切知识，惟有成为学生探究与实践对象的时与协作学习。一切知识，惟有成为学生探究与实践对象的时候，其学习过程才有可能成为素养发展过程。候，其学习过程才有可能成为素养发展过程。直接告诉知识，看起来可让学生在短时间内得到更多的知直接告诉知识，看起来可让学生在短时间内得到更多的知识，但却很难转化为解决问题的能力与智慧，也无助于提升识，但却很难转化为解决问题的能力与智慧，也无助于提升他们的核心素养。他们的核心素养。学科知识学科素养学 科 活 动(重演知识发生过程)三.从知识重现到知识重演*从中间教起从中间教起*从开头教起从开头教起教的是结论教的是结论，学到的是技

46、巧学到的是技巧教的是思维，收获的是智慧教的是思维，收获的是智慧知识重现知识重演 重演律的启示【教学重演律教学重演律】教学过程教学过程教学过程教学过程人类认识历程的重演人类认识历程的重演人类认识历程的重演人类认识历程的重演真知未知【生物重演律【生物重演律】胚胎发育胚胎发育胚胎发育胚胎发育物种进化历程的重演物种进化历程的重演物种进化历程的重演物种进化历程的重演 成熟体种细胞种细胞三.从知识重现到知识重演波利亚波利亚:“在教一个科学的分支在教一个科学的分支(或一个理论、一个概念或一个理论、一个概念)时时,我们应该我们应该 让孩子重蹈人类思想发展中的那种最关键的步子让孩子重蹈人类思想发展中的那种最关键

47、的步子”教学发生学原理教学发生学原理 教学指导思想让学生重演物理知识的发生过程让学生重演物理知识的发生过程 即在教师的指导下，让学生去揭示并感受物理知识发生的原即在教师的指导下，让学生去揭示并感受物理知识发生的原因、物理知识形成的经过、以及物理知识发展的方向，并籍此因、物理知识形成的经过、以及物理知识发展的方向，并籍此培育学生的物理核心素养。培育学生的物理核心素养。【例【例1 1】电场线的教学电场线的教学A AB B一般的教法：知识讲解一般的教法：知识讲解 这种这种“知识重现知识重现”式的教学，最大的缺位是学生式的教学，最大的缺位是学生对知识的主动建构！对知识的主动建构！+实验模拟实验模拟认为

48、认为A A、B B分别处于分别处于 左右两个电场中左右两个电场中认为电场线就是认为电场线就是这样的实体存在这样的实体存在评析评析三.从知识重现到知识重演【例【例1 1】电场线的教学电场线的教学改进的教法：让学生经历知识发生过程改进的教法：让学生经历知识发生过程*点电荷的电场线点电荷的电场线三.从知识重现到知识重演【例【例1 1】电场线的教学电场线的教学*等量异种电荷的电场线等量异种电荷的电场线三.从知识重现到知识重演【例【例1 1】电场线的教学电场线的教学*平行板电场的电场线平行板电场的电场线p p学生自主建构的知识学生自主建构的知识学生自主建构的知识学生自主建构的知识才有迁移应用的活力才有迁

49、移应用的活力才有迁移应用的活力才有迁移应用的活力三.从知识重现到知识重演【例【例2 2】曲线运动的速度方向曲线运动的速度方向*观察现象：雨伞甩出的水滴、砂轮溅出的火星观察现象：雨伞甩出的水滴、砂轮溅出的火星*得出结论：得出结论：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向。质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向。评析评析 通过现象观察进而得出结论，看起来似乎顺理成章；通过现象观察进而得出结论，看起来似乎顺理成章；但是如何从现象得到结论，中间有着一段极具教育价值但是如何从现象得到结论，中间有着一段极具教育价值 的过程，这种教学显然将其轻易地的过程，这种教学显然将其轻易地“短路短路”了。了。

50、教师最该做的并不是急于将知识直接交给学生，而是教师最该做的并不是急于将知识直接交给学生，而是要回溯到它创生时的原始状态，引导学生去经历知识的要回溯到它创生时的原始状态，引导学生去经历知识的发生过程，以使他们从中理解知识的本质，汲取知识的发生过程，以使他们从中理解知识的本质，汲取知识的营养。营养。三.从知识重现到知识重演【例【例2 2】曲线运动的速度方向曲线运动的速度方向*观察现象：雨伞甩出的水滴、砂轮溅出的火星观察现象：雨伞甩出的水滴、砂轮溅出的火星*提出猜想：曲线运动的速度方向可能沿曲线的切线方向。提出猜想：曲线运动的速度方向可能沿曲线的切线方向。*分析论证：分析论证：实验探究；实验探究；*